临汾区域高硫肥煤配煤降硫应用技术与研究

姚绍强

（山煤国际能源集团 临 汾有限公司，山西 临 汾 0 41000）

1 概述

炼焦煤资源是我国煤炭资源中的稀缺品种，国家能源局煤炭司司长方君实在接受《中国投资》采访时，曾经指出，我国煤炭资源丰富，品种齐全，但炼焦煤资源相对较少，主焦煤、肥煤资源不足，特别是具有强粘结性的炼焦煤资源更少。在已查明煤炭资源保有储量13 097亿t中，肥煤、焦煤的保有储量分别为3%、5%，属特稀缺煤种。同时，山西省炼焦煤资源储量最大，查明保有储量1 503亿t，占全国炼焦煤总储量2871亿t的52.4%。其中，气煤占49.8%，肥煤占11.3%，焦煤占23.2%，瘦煤占15.7%，而山西焦煤资源尤以临汾地区炼焦煤品种全，质量好。

然而，临汾地区作为优质炼焦煤（包括强肥煤、肥煤、1/3焦煤、主焦煤）的盛产基地，前些年由于过度开采，低硫炼焦煤资源已十分匮乏。现在经过整合的煤矿包括山煤国际能源集团公司在临汾整合的四座煤矿，大部分都是高硫炼焦煤（一般含硫2%～4.5%），同时，由于其硫分大部分为有机硫，主要赋存在煤中，难以通过洗选的办法除去，好多上游客户仅把这部分高硫炼焦煤当作动力煤去销售，一方面对本来就稀缺的炼焦煤资源造成极大浪费，另一方面炼焦煤充当动力煤也大大降低了企业的经济效益。

对于年消费近10亿t炼焦煤的大国来说，如何高效、合理地利用我国现有的炼焦煤资源尤为重要，为此，山煤国际能源集团临汾公司在高硫焦煤配煤降硫方面积极探索研究，拟在洗煤过程中按科学实用的比例配入部分低硫、弱粘煤洗选，实行捆绑生产，优劣互补，提高高硫焦煤及弱粘煤的利用价值，实现双赢，生产出能够广泛用于焦化行业的合格洗精煤。如此，既节能降耗又提高经济效益。

在优质炼焦煤急剧短缺，煤炭资源供应紧张的情况下，合理的配置和利用我国的煤炭资源，开发新的工艺技术来降低炼焦的生产成本，是焦炭行业必须解决的一个大问题，因此开展炼焦配煤的研究对我国的煤炭资源合理利用和响应国家的可持续发展战略都有重要意义。

2 临汾地区炼焦煤使用状况

做为盛产炼焦煤的临汾地区，由于前几年的过度开采，低硫的优质炼焦煤几乎已经枯竭，剩下的只有高硫炼焦煤。而临汾地区炼焦煤中的高硫肥煤（含硫量2.0%～4.5%左右）的粘结性、结焦性非常好，有的粘结指数达100mm以上，胶质层指数达40mm以上，基氏流动度达5万MFddpm以上，而这部分高硫煤的硫分大部分为有机硫，主要赋存在煤里面，通过普通的洗选只能除去部分的无机硫，而大部分的有机硫仍然保留在煤里面。同时，就我国目前的脱硫技术有物理方法、化学方法和生物方法三种，物理方法不可能实现去除煤中的有机硫，而化学方法仅局限于末煤中加黄铁矿的抑制剂，块煤还不能实现化学除硫，即目前化学与生物脱硫方法仅局限于实验室，还没有一个成熟的脱硫技术可应用于实践。因此高硫肥煤的利用在一定程度上受到局限，目前我临汾地区大部分高硫炼焦煤主要充当动力煤来用，一方面降低了煤炭资源的经济效益，另一方面也给有限的、紧缺的焦煤资源造成了极大的浪费。

3 本项目主要研究内容及经济指标

首先对临汾地区周边的煤质及价格进行分析研究，选出一部分高硫、高Y值、高粘结指数的炼焦煤，与低硫、低Y值、低粘结指数的弱粘煤（气煤、1/2中粘煤、瘦煤、贫煤等）进行配对，首先把选出来的两种煤进行试验室内小型配煤试验，在配煤产品硫降到1.5%～1.8%左右，而且其它指标挥发分25%～34%、粘结指数78～90、胶质层指数20.0～25.0mm等都达到焦化要求时，测算其经济指标。在产品质量及经济效益均可观的情况下可投入实践生产。

另外，对于外省的弱粘煤客户，首先把高硫焦煤产品与客户的弱粘煤做小型试验室配煤试验，在配煤产品各种质量指标及测算的经济指标达到要求后，可以通过精煤产品对接，把单独生产好的高硫精煤发运到客户方，再与客户的弱粘精煤进行配煤然后销往当地的焦化企业。

高硫肥煤作为动力煤销售坑口价为440元/t，若与低硫弱粘煤配合炼焦(剔除加工费、运费、设备折旧等各种费用后)较做为动力煤销售价格可增值20元 /t。

4 本项目研究特点及推广前景

目前，配煤主要有两种方法指导配煤炼焦，即利用煤化学理论指导配煤炼焦和利用煤岩学理论指导配煤炼焦，煤化学理论由于它对不同地区的煤质变化而存在一定的局限性，煤岩学理论弥补了这一缺憾，可直观了解配煤中各种组分的特征，从而通过镜质组平均随机反射率、反射率直方图与镜、惰比三个煤岩参数指导配煤，能更准确估计焦炭的质量。我们综合以上两种配煤方法，在选好煤种及配比方案后，再用40 kg小焦炉进行更接近生产实践的配煤炼焦检测，使得既定的配煤炼焦方案更切合实际、更具有可操作性。

该项目投入市场运作以来，临汾地区的高硫肥焦煤得到了很好的利用，一方面提高了高硫肥煤的利用价值；另一方面创造了可观的经济效益；同时也缓解了焦煤资源的稀缺。随着高硫焦煤配煤技术的逐渐成熟，我们将这一技术推而广之，尝试利用更多粘结性较差，但硫分较低的弱粘结性的煤与高硫焦煤配起来作为炼焦煤使用，使两种煤的优缺点形成互补，把除优质焦煤以外的介于动力煤与焦煤资源之间的煤也充分利用起来，最大限度地利用我们有限的焦煤资源，使每一寸资源都发挥出了它的最大价值。

[1]罗陨飞，李文华，姜英，等.中国煤中硫的分布特征研究[J].煤炭转化，2005（3）：14-18.

[2]张双全.煤化学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004.